LM386音频放大电路图讲解，图文+电路案例，通俗易懂，几分钟搞定
我是小七，
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今天是 LM386 音频放大电路 ，主要是以下几个方面：
1、什么是 LM386芯片？2、LM386 引脚图及功能 3、LM386 CAD 模型 4、LM386 的主要性能参数 5、LM386 的工作原理 6、LM386 音频放大电路图讲解 7、LM386 功放电路 8、LM386 应用电路一、什么是 LM386 芯片？
LM386 IC 是一款音频功率放大器集成电路 ，设计用于低压消费类 应用。
LM386 引脚图及功能
LM386 IC 采用 8 引脚双列直插式封装 (DIP-8) 。放大器的电压增益可以调整到20，通过在引脚1和8之间添加电阻和电容等外部元件将其提高到200。
LM386 IC 放大器由 8个引脚 组成，其中引脚1和引脚8是增益控制引脚 ，可以允许控制音量。根据型号的不同，使用 9 V 电源，放大器可以提供 0.25W 至 1W 范围内的输出功率。
LM386 引脚图及功能
二、LM386 引脚图及功能
LM386 引脚图及功能
Pin1 (Gain)：增益 引脚，用于通过将该 IC 连接到外部元件电容来调整放大器增益。Pin 2 (Input -)： 同相 输入端，用于提供音频信号。Pin 3 (Input +)： 反相 输入端，用于提供音频信号。Pin 4 (GND) ：接地 引脚，连接到系统的接地端Pin 5 (Vout)： 用于提供放大输出音频的输出引脚 ，与扬声器相连。Pin 6 (Vs)： 接电源 ，接受正直流电压。Pin 7 (Bypass)： 用于连接去耦电容的旁路引脚 。Pin 8 (Gain)：增益 设置引脚，用于控制放大器的增益。从这个引脚描述中，我们可以说：
Pin 1 和 Pin 8 代表放大器的增益控制端 。这些是我们可以通过在这些端子之间放置一个电阻和电容或只是一个电容来调整增益的端子。 Pin 2 和 Pin 3 代表声音输入信号端子 。这些是我们放置想要放大的声音的终端，引脚 2 是负输入，引脚 3 是正输入。引脚 4 是 GND（接地）端子 ，在电路中连接到地。引脚 5 代表放大器的输出。放大的信号从该端子输出 。引脚 6 接收正直流电压 ，以便放大器可以接收放大信号所需的功率。引脚 7 代表旁路端子 。该端子可以绕过 15KΩ 电阻。在电路设计中，它通常保持开路或接地。但是，为了获得更好的稳定性，可以在电路中添加一个电容以防止运算放大器 IC 中的振荡。
LM386 引脚图及功能
三、LM386 CAD 模型
1、LM386 电路模型
LM386 电路模型
2、LM386 尺寸封装图
LM386 尺寸封装图
3、LM386 3D 模型图
LM386 3D 模型图
四、LM386 的主要性能参数
低噪声和低失真电路小尺寸（8针浸入式封装 ）6V 电源下的静态功率仅为 24mW待机电流消耗仅为 4mA 在4V 至 18V的宽电源电压下运行最小至最大电压增益为 20 至 200也采用 VSSOP 和SOIC 封装制造。提供足够的功率 — VS = 9V、RL = 8Ω、THD = 10% 时，输出的公共功率约为 700mW。消耗低电源电流——在没有输入信号的情况下为 4mA 至 8mA。通过在引脚 1(+) 和引脚 8(-) 之间连接一个 10uF 电容，电压增益可以增加到 200 或 46dB。20 和 200 之间的增益可以通过将电阻与电容串联来轻松控制。典型低谐波失真：0.2%频率响应是从 40Hz 到 100kHz 的速率。频宽：共300kHzLM386 的主要性能参数
五、LM386工作原理
1、LM386 内部电路图
2、LM386 怎么使用？
LM386 只需要几个电容和电阻就可开始工作 。一个非常基本的常用 LM386 电路如下图所示：
LM386工作原理图
IC 使用引脚 6（通常为 5 或 9V）供电，接地引脚 4 接地。反相引脚（引脚 2）通常接地，非反相引脚（引脚 3）提供音频信号。
该音频信号可以来自麦克风，甚至可以来自 3.5 mm 插孔。10k 电阻与音频信号串联添加，用作音量控制。如果你想全音量操作，你可以忽略这个电位器。
引脚 1 和引脚 8 用于设置放大器的增益。如果这些引脚之间没有任何连接，则默认增益将为 26 dB，但我们可以在其两端连接一个 10 uF 电容以获得 IC 的最大增益，即 46 dB。引脚 7 用于连接我们的放大器 IC 的滤波电容（0.1uf），以避免不必要的振荡。
放大后的音频信号可以从引脚5通过滤波电容连接到一个8欧姆的扬声器获得。具有 0.05uF 和 10k 电阻的 RC 网络是可选的。
六、LM386 音频放大电路图讲解
音频放大器 可以使用 LM386 IC 、100 µF、1000 µF、0.05 µF、10 µF 等电容 、10 KΩ电位器 、10 KΩ 电阻 、12V 电源 、4Ω 扬声器 、面包板 和连接线 构建。
基本上，这个音频放大器包括 3 个功能块 ，如电源以及输出、旁路、增益控制 。这种电路设计的设计非常简单。首先，将 pin4 和 pin6 这两个电源引脚连接到 GND以及相应的电压。
LM386 音频放大电路图讲解
之后，连接来自任何类型的音频源（如手机或麦克风）的输入。此处该电路借助 3.5mm 连接器使用手机作为音频源。 该连接器将具有三个连接，例如地面左右音频。
这个 LM386 IC 是一个简单的放大器 ，使用带有接地端子的音频源将右音频或左音频连接到该放大器。 该电路中的输入电平可以通过将电位器连接到输入端来控制。此外，将在输入端串联一个电容以去除直流分量。此 IC 增益将调整为 20，并在此 IC 的两个引脚 1 和 8 之间连接一个电容（10 µF），然后增益将增强到 200。
尽管音频放大器的数据表建议在第 7 个引脚处连接旁路电容是一种选择，但我们认为连接电容 (100 µF) 确实很有帮助，因为它有助于降低噪声。
对于输出的连接，一个电容（0.05 µF）和一个电阻（10 Ω）将串联在 GND 和 IC 的第 5 个引脚之间。这形成了一个 Zobel 网络，一个包含电容和电阻的滤波器 将用于调整输入阻抗。
扬声器连接可以借助 4 Ω 到 32 Ω 的阻抗范围来完成，因为 IC 可以驱动此范围内的任何类型的扬声器。音频放大器电路使用扬声器（4 Ω）。可以使用电容 (1000 µF) 连接此扬声器 非常有用，因为它消除了不必要的直流信号。
七、LM386功放电路
1、LM386 功放电路 --x20 放大器
LM386 功放电路 --x20 放大器
最小的放大器 以最少的部件提供 20 的增益 。它确实是一个放大电路，虽然只有一个 IC 和一个电容。
但它的输出电流很低（驱动功率低） 。因此，在实际使用中，我们可能需要更大的声音。我们可以通过如下简单的方式增加它。
2、LM386 功放电路--X200大小功放
LM386 功放电路--X200大小功放
该电路的增益上升到 200 。因为我们通过引脚 1 的 C2 的正极和引脚 8 的另一个正极将 C2 电容连接到 IC 。但有时过高的增益对我们不利，可以用一个电阻来控制它。
3、LM386 功放电路--X50低增益
LM386 功放电路--X50低增益
我们添加了与 C2 串联的 R2 电阻，以将增益降低到 50 。
4、具有低音增强功能的 LM386 功放电路
具有低音增强功能的 LM386 功放电路
有时你可能需要比平时更多的低音。上面这个电路可以轻松完成。通过串联添加R2电阻和C2电容如上电路。
该电路有一个低音增强器，输出增益取决于低音频率 。例如，增益 25dB：100Hz，增益 19dB：2kHz。
通过 VR1 调节音量 。R1 和 C3 都将保持良好的声音 。提高了高频负载的稳定性 。5、LM386 功放电路--9V
下图电路也是一个 9V 放大器电路，但增益高达 200 。
LM386 功放电路--9V
1、零件清单
1）0.25W电阻，容差：5%
R1：10ΩR2：1.2KVR1：10K电位器
2）电容
C1：0.01μF 50V 陶瓷C2：10μF 25V 电解C3：0.1μF 50V 陶瓷C5：220μF 16V 电解3）半导体及其他
IC1：LM386，低压音频放大器SP1：8Ω 0.25W 扬声器B1：电池，9V2、工作原理
首先，信号进入输入引脚 3，非反相输入 。这是一个单相形式的信号放大器。
C1 吸收噪声以保护输入 。C2 增加放大器的增益 。通过增加 C2 电容可以获得更多增益。但是，较高的值会导致较大的失真（应低于 100μF）。
输出来自 IC1 的引脚 5 。信号通过 C4 耦合电容 ，这使得音频信号的质量更好，并阻止所有流向扬声器的直流电压。R1 和 C3 都是串联的，它们可以更好地保持高频响应 。八、LM386 应用电路
1、LM386方波振荡器
LM386 应用电路
LM386 还可用于创建方波振荡器电路 ，它使使用扬声器更容易创建声音警报。因为这个IC是一种运算放大器。因此，在制作振荡器电路时也是一个不错的选择。
根据上述电路，输出频率约为1KHz，可通过 C2 改变 。电容越大频率越小，反之亦然 。
2、其他应用
音频放大器 LM 386 IC 可用于各种应用。它是音频部分最重要的芯片之一，常用于以下应用。
电池供电系统，如电视音响系统、超声波驱动器、从麦克风录制声音AM 和 FM 无线电放大器低功率音频放大器便携式音乐播放器笔记本电脑/电脑扬声器和小型便携式音响音频增强器维恩桥振荡器对讲机电源转换器以上就是今天的内容，大家记得关注 ，给我点赞 哦，欢迎大家在评论区留言 ，请各位大佬多多指教 。
图片来源于小红书
基于STC8G1K08信标信号板设计
简介
第十五届智能车竞赛中的信标组别使用了新的声音信标[1] 作为车模导引信号。如何在新版信标 还没有正式出品之前就开始车模信号接收和处理模块的调试是很多同学关心的问题。
在之前，同学们通过音箱播放信标Chirp音频[2] 文件来模拟信标发出的声音，调试相应的麦克风阵列。这种方式比较简单，但还是缺少信标中的调频无线发送的同步音频信号，这使得信标的检测精度降低，响应速度缓慢了。
下面介绍一种使用一款八管脚（SOP8封装）单片机 STC8G1K08来制作简化版的信标信号板，用于车模的调试。
功能定义
根据信标导航信号[3] 的要求，信号板需要具有以下四个方面的功能：
能够产生符合要求的Chirp信号[4] ，来驱动音频功放通过扬声器发出声音；并通过调频信号发送同步无线信号；发送调频无线信号，提供给车模接收同步音频信号；并作无线导航。驱动扬声器发送Chirp声音信号。与信标控制板连接，检测控制板上的脉冲信号控制信号发送；为了简化设计，信号板只需要能够产生Chirp信号，并通过调频无线发送即可。使用一个普通的调频收音机接收调频无线信号，并发出Chirp声响，作为实际信标的位置。通过外部连接一个开关来确定是否发出声响。
如果调试多个信标时，可以使用多个调频收音机，分别放在不同的地点。有人工打开或者关闭，模拟多个信标导航的情形。
电路设计
1. STC8G1K08单片机资源
STC8G1K08单片机，SOP8封装，除了电源（VCC），底线（GND）之外，其余管脚都可以使用，除了可以做普通的IO之外，还可以为内部的AD，TIMER，SPI， I2C，CCP等模块提供外部端口。
用于发送调频无线信号的QN8027[5] 使用I2C总线控制，使用到8G1K的I2C总结接口（P3.3:SDA, P3.2:SCL）。
由于8G1K08没有DA输出，可以使用其内部CCP模块产生PWM（P5.4:CCP2）信号，通过低通滤波来产生Chirp模拟信号。
输入端口P5.5(INT3)可以用于判断外部的开关信号确定是否发送信号。
最后还剩下UART的两个引脚，可以用于芯片程序下载。并作为普通的IO口来使用。
▲ STC8G1K08端口功能配置
2. STC8G1K08 MCU板设计
设计硬件工程文件：
“
D:\zhuoqing\AltiumDesigner\SmartCar\2020\BEACONSTC8G1K08.PcbDoc *
（1） 无线调频电路：
无线调频电路包括调频信号发生IC（QN8027）电路以及无线信号功率放大部分。调频信号发生采用了QN8027集成电路设计，大大减少了外围电路设计以及调试过程。使用12MHz晶体提供标准的参考振荡频率。 从单片机输出的Chirp信号经过RA1,RA2分压之后，形成大约峰峰值为1V的模拟信号加在音频双声道输入端口ALI（PIN10），ARI（PIN9）。
▲ FM电路设计
产生的调频信号通过电容C6耦合到高频三极管T1(9018)进行功率放大输出，输出射频信号经过电容C3耦合到天线。
（2）PWM低通滤波电路：
由8G1K08产生的PWM信号，需要经过低通滤波形成模拟信号。为了提高信号的质量，需要提高PWM的频率以及PWM的控制占空比的位数。在单片机主频一定的情况下，这两个参数相互牵连，它们之间满足：
在实际设计中，上述参数为：
设计RC低通滤波器的截止频率比低一个数量级左右。取C=0.1uF，R=220Ω，那么低通滤波器的截止频率为：
（3）电源电路：
由于QN8027只能工作在3.3V电压下。8G1k08单片机可以工作的电压范围比较宽，但是为了能够工作在35MHz的主频下，其电压VCC需要等于5V。另外，为了提高调频信号发射功率，电路的工作电压也需要更好一些。最后选择VCC= 5V。
因此需要单独使用一个3.3V的稳压芯片为AN8027提供电源。此外使用电阻-二极管钳位电路将单片机I2C的5V信号转换成3.3V信号接入QN8027。
▲ 电源电路与I2C总线接口电路
（4）原理图总图：
完整的电路原理图如下图所示：
▲ 原理图设计
（5）PCB设计：
下图给出了快速制版布置的PCB版图，以及焊接之后的测试电路板。在调频无线输出端口，使用一条20厘米的多股铜丝线作为天线。
▲ PCB设计电路图
电路板下面有六针插座，便于在面包板上完成调试。调试完之后，便可以通过该接口连接工作电源以及外部的控制信号了。
六针的定义为：
序号 功能 描述 1 VCC 工作电源+5V 2 GND 电源地 3 TXD MCU串口输出 4 RXD MCU串口输入 5 INT3 开关量输入，控制信号板工作 6 CHIRP 音频信号输出，内阻200欧姆
电路功能调试
软件工程文件：
“
D:\zhuoqing\window\C51\STC\Tools\BeaconSTC8G1KSOP8\BeaconSTC8G1KSOP8.uvproj
1. PWM输出
下图实测在PWM设置为0x1f，输出为50%时，PWM波形以及对应的频率。
▲ CCP2上的PWM波形输出
2. Chirp信号
设置单片机TIMER0，产生10kHz的中断，在中断程序中交替发送0.2048秒的Chirp信号以及0.2048秒的静音。
Chirp信号数据是建立在程序去中的2048字节长度的表格，预先通过PYTHON语言生成6bit的数据。
Chirp生成的公式为：
x\left n \right[]( {{{f_{end} - f_{start} } \over {t_1 }} \cdot {1 \over 2}t_n^2 + f_{start} \cdot t_n } \right " n \right")} \right]
然后将x[n]转化成0~63的整形数。
下面是经过RC低通滤波之后的Chirp音频模拟信号。
▲ PWM滤波后的Chirp信号
3. 射频信号
使用DSA815频谱仪，外接一根拉杆天线，接收到信号板发送的调频无线信号，频谱的中心在95.1MHz。
▲ 信号板发送的调频无线信号的频谱
调频信号的强度大于本地调频广播的无线信号10倍以上，即使该信号与调频广播电台重叠，信号板发送的调频信号也能够压制住调频广播电台的信号。
下面是通过调频收音机在95.1MHz接收到的音频信号。
▲ 调频收音机接收到的信号
参考资料
[1]
声音信标 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104231420
[2]
信标Chirp音频: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105575349
[3]
信标导航信号: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105004283
[4]
Chirp信号: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105762739
[5]
QN8027: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104710034
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